[实用新型]一种USB电路

说明书

技术领域

本实用新型属于供电技术领域，尤其涉及一种USB电路。

背景技术

USB（Universal Serial Bus，通用串行外线）是电子设备中最通用、最流行的一种接口。计算机的外围设备（如键盘、鼠标、打印机和扫描仪），以及MP3、MP4和数码相机都可以通过USB接口连接至计算机。

现在的USB电路包括电源、功率管、电荷泵（也称为开关电容式电压变换器）和USB接口，电源的正极通过功率管连接至USB接口的第一触点，电源的负极连接至USB接口的第二触点，功率管的控制端连接至电荷泵。当负载接入USB接口后，负载通过第一触点和第二触点连接至电源。

图1示出了现有的USB电路在接入负载后的等效电路，其中输入电容C_IN和输出电容C_OUT为导线产生的分布电容，输出电感L_OUT为导线产生的分布电感。当接入的负载发生过流现象时，外围保护电路控制功率管关断，从而将电源和负载隔离，使得USB接口能够安全可靠的工作。

但是由于功率管和负载之间由导线连接，导线在通电状态下存在电感效应。在功率管关断之后，输出电感L_OUT产生的电流I_LOUT会对输出电容C_OUT进行放电，使得输出电压V_OUT出现电压负脉冲，如图2所示。输出电感L_OUT越大、输出电容C_OUT越小，输出电压V_OUT的电压负脉冲越严重，一旦超出功率管的安全工作区域，就会导致功率管的损毁。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种USB电路，在接入USB接口的负载发生过流关断功率管时，可以为功率管提供可靠的保护，防止功率管被损毁。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

本实用新型公开了一种USB电路，包括电源、功率管、电荷泵、USB接口和续流支路；

所述功率管的输入端连接至所述电源的正极，所述功率管的输出端连接至所述USB接口的第一触点，所述功率管的控制端连接至所述电荷泵；

所述USB接口的第二触点连接至所述电源的负极，所述电源的负极接地；

所述续流支路的第一端连接至所述功率管的输出端，所述续流支路的第二端连接至所述电源的负极，所述续流支路在所述功率管关断时形成电流通路。

优选的，在上述USB电路中，所述续流支路包括N沟道场效应管和电压比较器；

所述N沟道场效应管的漏极作为所述续流支路的第一端连接至所述功率管的输出端，所述N沟道场效应管的源极作为所述续流支路的第二端连接至所述电源的负极；

所述电压比较器的正相输入端接入负电压，所述电压比较器的反相输入端连接至所述N沟道场效应管的漏极，所述电压比较器的输出端连接至所述N沟道场效应管的栅极。

优选的，在上述USB电路中，所述续流支路包括二极管，所述二极管的阴极作为所述续流支路的第一端连接至所述功率管的输出端，所述二极管的阳极作为所述续流支路的第二端连接至所述电源的负极。

优选的，在上述USB电路中，所述二极管为肖特基二极管。

优选的，在上述USB电路中，所述功率管为N沟道场效应管。

由此可见，本实用新型的有益效果为：本实用新型公开的USB电路，在原有USB电路的基础上，进一步设置续流支路，该续流支路的第一端连接至功率管的输出端、第二端连接至电源的负极，当功率管关断之后，输出电感产生电流，续流支路为该电流提供了续流通道，避免电流从功率管寄生的PN结流出，从而对功率管进行保护，防止功率管被损毁。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有的USB电路在接入负载后的等效电路图；

图2为现有的USB电路在负载发生过流后的等效电路图；

图3为本实用新型实施例一公开的一种USB电路的结构示意图；

图4为图3所示USB电路的等效电路图；

图5为本实用新型实施例二公开的另一种USB电路的结构示意图；

图6为图5所示USB电路的等效电路图。